造價工程師考試技術與計量安裝知識點彙總
安裝工程常用材料基礎知識
一、工程材料的分類
一般將工程材料按化學成分分為金屬材料、非金屬材料、高分子材料和複合材料四大類。
(一)金屬材料
金屬材料是最重要的工程材料，包括金屬和以金屬為基的合金。工業上把金屬和其合金分為兩大部分：
(1)黑色金屬材料——鐵和以鐵為基的合金(鋼、鑄鐵和鐵合金)。
(2)有色金屬材料——黑色金屬以外的所有金屬及其合金。
有色金屬按照效能和特點可分為：輕金屬、易熔金屬、難熔金屬、貴重金屬、稀土金屬和鹼土金屬。
(二)非金屬材料
非金屬材料包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕(酸)非金屬材料和陶瓷材料等。
(1)耐火材料。耐火材料是指能承受高溫下作用而不易損壞的材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土。
(2)耐火隔熱材料。耐火隔熱材料又稱為耐熱保溫材料。常用的隔熱材料有矽藻土、蛙石、玻璃纖維(又稱礦渣棉)、石棉以及它們的製品。
(3)耐蝕(酸)非金屬材料。耐蝕(酸)非金屬材料的組成主要是金屬氧化物、氧化矽和矽酸鹽等，在某些情況下它們是不鏽鋼和耐蝕合金的理想代用品。常用的非金屬耐蝕材料有鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。
(4)陶瓷材料。
(三)高分子材料
高分子材料種類很多，工程上通常根據機械效能和使用狀態將其分為三大類：
(1)塑料。分熱塑性塑料和熱固性塑料兩種。
(2)橡膠。
(3)合成纖維。
(四)複合材料
複合材料就是用兩種或兩種以上不同材料組合的材料。
常用工程材料的效能和特點
(一)金屬材料
1、黑色金屬
含碳量小於2.11%(重量)的合金稱為鋼，合碳量大於2.11%(重量)的合金稱為生鐵。
(1)鋼及其合金的分類。
鋼的力學效能決定於鋼的成分和金相組織。鋼中碳的含量對鋼的性質有決定性影響。
在工程中更通用的分類為：
l)按化學成分分類。可分為碳素鋼、低合金鋼和合金鋼。
2)按主要質量等級分類：
①普通碳素鋼、優質碳素鋼和特殊質量碳素鋼;
②普通低合金鋼、優質低合金鋼和特殊質量低合金鋼;
③普通合金鋼、優質合金鋼和特殊質量合金鋼。
(2)鋼牌號的表示方法。按照國家標準《鋼鐵產品牌號表示方法》規定，我國鋼鐵產品牌號採用漢語拼音字母、化學符號和阿拉伯數字相結合的表示方法，即：
l)牌號中化學元素採用國際化學元素表示。
2)產品名稱、用途、特性和工藝方法等，通常採用代表該產品漢字的漢語拼音的縮寫字母表示。
3)鋼鐵產品中的主要化學元素含量(%)採用阿拉伯數字表示。
合金結構鋼的牌號按下列規則編制。數字表示含碳量的平均值。合金結構鋼和彈簧鋼用二位數宇表示平均含碳量的萬分之幾，不鏽耐酸鋼和耐熱鋼含碳量用千分數表示。
平均含碳量<0.1%(用「0」表示;平均含碳量<0.03%，用「00」 表示=。
合金工具鋼平均含碳量》1.00%時，不標合碳量，否則用千分數表示。高速工具鋼和滾珠軸承鋼不標含碳量，滾珠軸承鋼標註用途符號「c」。
平均合金含量<1.5%者，在牌號中只標出元素符號，不注其含量。
例：在鋼的分類中,優質鋼是按照( )來分類的。
a.化學成分
b.用途
c.冶煉質量
d.冶煉方法
答案:c
(3)工程中常用鋼及其合金的效能和特點。
l)碳素結構鋼
碳素結構鋼生產工藝簡單，有良好工藝效能(如焊接效能、壓力加工效能等)、必要的韌性、良好的塑性以及價廉和易於大量**，通常在熱軋後使用。在橋梁、建築、船舶上獲得了極廣泛的應用。某些不太重要、要求韌性不高的機械零件也廣泛選用。
2)低合金高強度結構鋼。低合金高強度結構鋼比碳素結構鋼具有較高的韌性，同時有良好的焊接效能、冷熱壓力加工效能和耐蝕性，部分鋼種還具有較低的脆性轉變溫度。
3)合金結構鋼。合金結構鋼廣泛用於製造各種要求韌性高的重要機械零件和構件。形狀複雜或截面尺寸較大或要求韌性高的淬火零件，一般為合金結構鋼。
4)不鏽耐酸鋼。它在化工、石油、食品機械和國防工業中廣泛應用。
按不鏽鋼使用狀態的金相組織，可分為鐵素體、馬氏體、奧氏體、鐵素體加奧氏體和沉澱硬化型不鏽鋼五類。現將各類不鏽鋼的特點簡述如下：
①鐵素體型不鏽鋼。鉻是鐵素體型不鏽鋼中的主要合金元素。高鉻鋼有良好的抗高溫氧化能力，在氧化性酸溶液，如硝酸溶液中，有良好的耐蝕性，故其在硝酸和氮肥工業中廣泛使用。
高鉻鐵素體不鏽鋼的缺點是鋼的缺口敏感性和脆性轉變溫度較高，鋼在加熱後對晶間腐蝕也較為敏感。
例：( )是鐵素體型不鏽鋼中的主要合金元素。
a 鉻 b 鎳 c 錳 d 矽
答案：a
②馬氏體型不鏽鋼。鉻是鋼中的主要合金元素。通常用在弱腐蝕性介質，如海水、淡水和水蒸汽等中，使用溫度小於或等於580℃、通常作為受力較大的零件和工具的製作材料，由於此鋼焊接效能不好，故一般不用作焊接件。
③奧氏體型不鏽鋼。鋼中主要合金元素為鉻和鎳。這類鋼具有高的韌性、低的脆性轉變溫度、良好的耐蝕性和高溫強度、較好的抗氧化性以及良好的壓力加工和焊接效能。
④鐵素體—奧氏體型不鏽鋼。
⑤沉澱硬化型不鏽鋼。這類鋼主要用於製造要求高強度和耐蝕的容器、結構件零件，也可用作高溫零件，如汽輪機零件。
5)鑄鋼。鑄鋼具有較好的強度、塑性和韌性，可以鑄成各種形狀、尺寸和質量的鑄鋼件。
(4)鑄鐵的分類和牌號表示方法。大部分機械裝置的箱體、殼體、機座、支架和受力不大的零件多用鑄鐵製造。某些承受衝擊不大的重要零件，如小型柴油機的曲軸，多用球墨鑄鐵製造。
其原因是鑄鐵價廉，切削效能和鑄造效能優良，有利於節約材料，減少機械加工工時，且有必要的強度和某些優良效能，如高的耐磨性、吸震性和低的缺口敏感性等。
1)鑄鐵的分類。
按照石墨的形狀特徵，鑄鐵可分為灰口鑄鐵(石墨成片狀)、球墨鑄鐵(石墨成球狀)和可鍛鑄鐵(石墨成團絮狀)三大類。
按照鑄鐵成分中是否含有合金元素，可分為一般鑄鐵和合金鑄鐵兩大類。一般鑄鐵可分為普通鑄鐵和變質(孕育)鑄鐵。
2)鑄鐵牌號的表示方法：
①用各種鑄鐵相應漢語拼音字母的第乙個大寫字母作為鑄鐵的代號，當兩種鑄鐵名稱的代號字母相同時，可在大寫字母後加小寫字母表示。
②在牌號中一般不標註常規元素c.si、mn、s和p的符號，但當它們有特殊作用時才標註其元素符號和含量。
③牌號中代號後面的一組數字表示抗拉強度值(如灰口鑄鐵ht100)，有兩組數字時，第一組數字表示抗拉強度值，第二組數字表示伸長率值(如球墨鑄鐵qt400-18)，兩組數字之間用「-」 隔開。
3)工程中常用鑄鐵的效能和特點：
①灰口鑄鐵。基體可以是鐵素體，珠光體或鐵素體加珠光體，相當於鋼的組織。
②球墨鑄鐵。球墨鑄鐵綜合機械效能接近於鋼。
可用球墨鑄鐵來代替鋼製造某些重要零件，如曲軸、連桿和凸輪軸等。
③蠕墨鑄鐵。蠕墨鑄鐵的強度接近於球墨鑄鐵，並具有一定的韌性和較高的耐磨性;同時又有灰口鑄鐵良好的鑄造效能和導熱性。
蠕墨鑄鐵在生產中主要用於生產汽缸蓋、汽缸套、鋼錠模和液壓閥等鑄件。
④可鍛鑄鐵。可鍛鑄鐵可以部分代替碳鋼。
⑤耐磨鑄鐵。耐磨鑄鐵是在磨粒磨損條件下工作的鑄鐵，應具有高而均勻的硬度。
⑥耐熱鑄鐵。耐熱鑄鐵是在高溫下工作的鑄件，如爐底板、換熱器、鉗鍋、熱處理爐內的運輸鏈條等。
⑦耐蝕鑄鐵。耐蝕鑄鐵是主要用於化工部件，如閥門、管道、幫浦、容器等。
有色金屬
l)鋁及其合金
工業純鋁可製作電線、電纜、器皿及配製合金。鋁合金可用於製造承受較大載荷的機器零件和構件。
①防鏽鋁合金(lf)。主要用於焊接件、容器、管道或以及承受中等載荷的零件及製品，也可用作鉚釘。
②硬鋁合金(ly)。低合金硬鋁塑性好，強度低。主要用於製作鉚釘，常稱鉚釘硬鋁;標準硬鋁合金強度和塑性屬中等水平。
主要用於軋材、鍛材、沖壓件和螺旋漿葉片及大型鉚釘等重要零件;高合金硬鋁合金元素含量較多，強度和硬度較高，塑性及變形加工效能較差。用於製作重要的銷和軸等零件。
③超硬鋁合金(lc)。
這類合金的抗蝕性較差，高溫下軟化快，多用於製造受力大的重要構件，例如飛機大樑、起落架等。
④鍛鋁合金(ld)。這類合金主要用於承受重載荷的鍛件和模鍛件。
2)銅及其合金。銅合金具有較高的強度和塑性，具有高的彈性極限和疲勞極限，同時還具有較好的耐蝕性、抗鹼性及優良的減摩性和耐磨性。
一般銅合金分黃銅、青銅和白銅三大類。
①黃銅(h)。以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。
②青銅(q)。青銅原指銅錫合金，但工業上都習慣稱含鋁、矽、鉛、錳等的銅基合金為青銅。
3)鎳及其合金。
鎳及鎳合金是化學、石油、有色金屬冶煉、高溫、高壓、高濃度或混有不純物等各種苛刻腐蝕環境下比較理想的金屬材料。
4)鈦及其合金。
鈦熔點高，熱膨脹係數小，導熱性差，強度低，塑性好。鈦具有優良的耐蝕性和耐熱性，其抗氧化能力優於大多數奧氏體不鏽鋼，而在較高溫度下鈦材仍能保持較高的強度。
常溫下鈦具有極好的抗蝕效能，在大氣、海水、硝酸和鹼溶液等介質中十分穩定，但在任何濃度的氫氟酸中均能迅速溶解。
5)鉛及其合金。
鉛在大氣、淡水、海水中很穩定，鉛對硫酸、磷酸、亞硫酸、鉻酸和氫氟酸等則有良好的耐蝕性。鉛不耐硝酸的腐蝕，在鹽酸中也不穩定。
6)鎂及其合金。
鎂合金是航空工業的重要結構材料，它能承受較大的衝擊、振動載荷，並有良好的機械加工效能和拋光效能。其缺點是耐蝕性較差、缺口敏感性大及熔鑄工藝複雜。
非金屬材料
非金屬材料也是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕(酸)非金屬材料和陶瓷材料等。
1.耐火材料
能承受高溫作用而不易損壞的材料，稱為耐火材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土。
(1)耐火材料的主要效能指標：
l)耐火度
2)荷重軟化溫度。
3)高溫化學穩定性。
4)抵抗溫度變化的能力越好，則耐火材料在經受溫度急劇變化時越不易損壞。
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